PRACTICA 1

CLASIFICACION DE SUELOS
Clasificar el suelo que tiene las siguientes características:
Tamiz
% que pasa
T- No 4.............97.43%
T-No 10..............94.16%
T- No 50............79.20%
T-No 200...........51.77%
LL = 44%
LP = 32.35%
IP = 11.65%
Método HRB.
Siempre como primer paso para clasificar suelos por el HRB, se debe calcular el IG, determinando primeramente sus
parámetros (a, b, c, d):
a = T-200 –35 = 51.77 – 35 = 16.77
b = T-200 – 15 = 51.77 –15 = 36.77
c = LL – 40 = 44 – 40 = 4
d = IP – 10 = 11.65 – 10 = 1.65
IG =0.2a + 0.005ac + 0.01bd
IG = 0.2*(16.77) + 0.005*(16.77)*(4) + 0.01*(36.77)*(1.65) = 4.29
IG = 4

Con IG calculado y los datos anteriores se pasa a la tabla comenzando de arriba hacia abajo y de izquierda a
derecha e ir probando las condiciones hasta encontré un suelo que las cumpla.
A –7- 5 (4)  Suelo Arcilloso
Método Sistema Unificado de Clasificación SUCS.

Primer paso determinar la fracción gruesa y su mitad
Fracción gruesa 100 - 51.77 = 48.23 %


En la tabla se entra de arriba abajo y de izquierda a derecha
Más de la mitad del material pasa por el tamiz número 200 suelo M o C

En la carta de plasticidad suelo:
LL = 44%
LP = 32.35%
IP = 11.65%

Suelo:
ML  Limo – arcilloso de baja plasticidad
PROPOSICION DE LOS PARAMETROS FISICO – MECANICOS
En relación al ensayo SPT, se determinarán los parámetros resistentes.
Inicialmente se debe calcular el valor N60 que es obtenido a partir del NSPT en afectación de ciertos factores al
momento de la ejecución del ensayo SPT y que equivale al NSPT corregido.
Bowles (1997) propone que los factores que alteran el ensayo SPT son los causados por el tipo de martillo, la longitud
de la barra, el tipo de muestreador y el diámetro de la perforación. De la misma manera adopta que la eficiencia de
energía aplicada en la ejecución del ensayo es 60%, razón por la cual se denomina N60 (corrección del número de golpes
para una eficiencia de energía al 60%), de acuerdo a la siguiente ecuación:
N70  Ch  Cr  Cs Cd  N
Donde:
Ch: corrección por martillo
Cr: corrección por longitud de barra
Cs: corrección por muestreador
Cd: corrección por diámetro de perforación
N: NSPT
Ch: Corrección por martillo – Eficiencia.- Se considera la eficiencia con relación al 60% de la energía transmitida por
la caída del mazo.
Cr: Corrección por longitud de barra.- Longitud de barra se corrige con el criterio de longitud.
0 – 4 m: Cr =0.75
4 – 6 m:
Cr =0.85
6 – 10m:
Cr =0.95
Mayor a 10m:
Cr =1.0
Cs: Corrección por muestreador
Diámetro de la Cuchara (Muestreador)
Muestreador estándar:
Cs = 1.0
Con recubrimiento para arena:
Cs =0.8
Sin recubrimiento para arena:
Cs =0.9
Cd: corrección por diámetro de perforación
60 – 120 mm: Cd =1.0
150 mm:
Cd =1.05
200 mm:
Cd =1.15
Los valores N70 establecidos para los ensayos SPT, permitirán efectuar análisis geotécnicos y estimaciones de
parámetros resistentes de los suelos identificados, tal como el ángulo de fricción, cohesion, modulo de elasticidad y
relacion de poisson.
Para determinar los parametros mencionados anteriormente procederemos de 2 maneras:
1.
2.
Por tablas
Por medio de el numero de golpes corregido Ncorregido
1.- POR TABLAS
Utilizando este metodo podemos deducir facilmente los parametros:
ANGULO DE FRICCION O COHESION.Partiremos determinando la consistencia de nuestro material y lo relacionaremos con el numero de golpes, como
tenemos un N70 = 4.2 podemos aseverar que nuestro suelo tiene una consistencia blanda.
Suelos Granulares
(Bastante Segura)
Número de
Compacida
Golpes
d
Por 30 cm.,
Relativ
N
a
0–
Muy suelta
4
Suelta
10 – 30
Media
30 – 50
Compacta
Más de 50
Muy
compacta
Suelos Cohesivos
(Relativamente Insegura)
Número de
Consistencia
Golpes
Por
30 cm.,
Menos
de 2
Muy blanda
N
2-4
Blanda
4-8
Media
8-15
Firme
15-30
Muy firme
Más de 30
Dura
Este dato nos servira para determinar una cohesion basandonos en la siguiente tabla:

Cohesion::
Cu = 25 Kpa
MODULO DE ELASTICIDAD Y POISSON.-
Como determinamos en la clasificacion de suelos por medio de la SUCS un suelo arcilloso – limoso de consistencia
suave a media podemos definir que:

Modulo de elasticidad:

Relacion de Poisson::
Es = 20.7 Mn/m2
u = 0.2
2.- POR MEDIO DE GOLPES DE NCORREGIDO
Para esto se elaboro una planilla en excel calculando todos estos parametros por el numero de
golpes del SPT, de los cuales algunos de estos podran ser extraidos y considerados para una
tabla final del resultado final y conclusion de este inciso.
TABLA RESUMEN FINAL
VALORES DE LAS CARACTERISTICAS FISICO MECANICAS
TIPO DE SUELO SUCS
ML - LIMO ARCILLOSO
DE BAJA PLAST.
MODULO DE ELASTICIDAD
2110.81 Ton/m2
COHESION
2.549 Ton/m2
ANGULO DE FRICCION
28 °
REALCION DE POISSON
0.2 Adimensional
Nota .- La planilla se encuentra a continuacion
Numero de Golpes NSPT
Corrección N55
8
N 55  C h  C r  C s C d  N
Ch =
Cr =
Cs =
Cd =
Correccion por martillo
Correccion por long. de barra
Correccion por muestreador
Correcion de diametro de perf.
3.3
0.55
0.75
1.00
1.00
N55
Deformacion del modulo de elasticidad en Kpa
Es = 300 (N55 + 6)
Es =
2790
Kpa
280 Ton/m2
Numero de Golpes NSPT
Corrección N70
Ch =
Cr =
Cs =
Cd =
8
Correccion por martillo
Correccion por long. de barra
Correccion por muestreador
Correcion de diametro de perf.
4.2
0.70
0.75
1.00
1.00
N70
Calculo del angulo de friccion
Utilizando la ecuacion de Peck, Hanson y Thornburn (1974) obtenemos:
Ø = 27.1 +0.3N70 - 0.00054(N70)
Ø=
28
Numero de Golpes NSPT
Corrección N70
Ch =
Cr =
Cs =
Cd =
8
Correccion por martillo
Correccion por long. de barra
Correccion por muestreador
Correcion de diametro de perf.
4.2
0.70
0.75
1.00
1.00
N70
Calculo de la cohesion del suelo a 2 metro de profundidad
Utilizando la ecuacion del ensayo de penetración estatica de cono CPT obtenemos:
c = (qc - P0 ) / 13.4
Tomaremos en cuenta una correlacion entre CPT y SPT de Meigh y Nixon (1961) para unas arenas
finas limosas donde:
qc=
Po =
c=
0.063134328
1.05
Kg/cm2
0.204
Kg/cm2
Kg/cm2
c = 6.178 Kpa
INCREMENTO DE PRESIONES DE UNA FUNDACION AISLADA
q
B
L
z
m
n
65
2.1
2.3
Ton
m
m
13.45756
2.1
3
4.1
1
1.095238
0.7
0.766667
0.512195
0.560976
Ton/mᶺ2
Considerar que si la ec. 1 es mayor a 2 se deberia utilizar otra ecuacion diferente y
extendida de la 5.17
Comprobando:
1
2
m ᶺ 2 x nᶺ2
m ᶺ 2 +nᶺ2+1
1.199546
3.199546
Cumple
0.288011
2.077778
0.082558
1.577037
Cumple Cumple
Tomando en cuenta la ec. 5.17 tenemos:
I(m,n)
0.18048
0.1338
0.0923
Por lo tanto las presiones en una zapata aislada son:
Δσz = qxI(m,n)
z
I(m,n)
q
Δσ z
2.1
3
4.1
0.180478
13.45756
0.133816
13.45756
0.092347
13.45756
2.42879
1.8008
1.2428
INCREMENTO DE PRESIONES EN PILOTES
q
D
Lp
65
0.85
9
Ton
m
m
36.88426
Ton/m 2
Tomando en cuenta a Boussinesq tenemos que:
σz = q x (A+B)
En este caso realizaremos una tabla donde especificaremos los siguientes parametros:
a
Radio del pilote
0.425
metros
z
Profundidad a evaluar las presiones
r
Distancia del eje central a un punto determinado
Nota.- En este caso los esfuerzos se determinaran en el eje central del pilote por lo tanto r=0
z
r/a
z/a
0
1
2
0
0
0
2.352941
0
4.705882
Una vez obtenidos estos valores nos vamos a la tabla de factores de influencia que
estan en relacion a r/a y z/a para encontrar tanto A como B.
Ver tabla en anexo, tabla N°1
En caso de no encontrar los valores interpolaremos
Para A
x
4.7
x1
4
x2
5
y1
0.03
y2
0.019
Para A
Valor de A
0.0223
Valor de B
0.0247
r/a
z/a
A
B
0
0
1
0
x
x1
x2
y1
y2
0
2.352941
0.08
0.06
4.7
4
5
0.057
0.038
0
4.705882
0.02
0.02
Luego de encontrar los valores de A y B tendremos las presiones del pilote a diferentes
profundidades como se ve en la siguiente tabla:
σz = q x (A+B)
z
A
B
Δσ z
9
10
10.7
1
0
0.08
0.06
0.02
0.02
36.8843
5.1638
1.4754
INCREMENTO DE PRESIONES EN UN TERRAPLEN
Ancho del terraplen
Peso especifico
5.6
2.51
m
Ton/m 3
La determinación de σ’zp para el caso de terraplenes se puede realizar de formar más sencilla usando un
gráfico ( Ver.-Grafico N°1 en anexos) donde se determina el coeficiente de influencia I en función de los
términos a/z y b/z, y como se trabaja con solo la mitad de la carga, aprovechando su simetría, el valor de I
obtenido tendrá que ser multiplicado por dos, de esa forma el σ’zp para cualquier punto será:
σzp = 2 x I x p"
p '   .H
Donde:
a
b/2
z
Ancho del terraplen en uno de los lados
Longitud horiz. del terraplen desde el eje a uno de los lados
Profundidad a evaluar
5.6
2.5
En este caso tomaremos en cuenta un talud de 1:1 por lo que:
b=5
a = 5,6
z
a/z
b/z
0
5
10.2
inf
inf
1.12
0.5
0.54902
0.245098
Una vez obtenidos estos valores nos vamos a la tabla para obtener los valores de I, a
continuacion se presentara una tabla con el calculo final de presiones:
σzp = 2 x I x p"
z
I
p"
0
5
10.2
0.5
14.056
0.29
14.056
0.13
14.056
Δσ z
14.056
8.1525
3.6546